CN115551927A - 焦烧保护的有机过氧化物配制品 - Google Patents
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Abstract
有机过氧化物配制品的实施例提供较长的焦烧时间保护并需要较少的添加剂。过氧化物配制品可包含,例如,至少一种有机过氧化物和至少一种选自由以下组成的组的焦烧延迟剂添加剂:维生素K1(叶绿醌)、K2(甲基萘醌)、K3(甲萘醌)、橄榄叶油(橄榄苦苷)、及其混合物。
Description
技术领域
本发明涉及配制品和用于产生具有增加的焦烧保护的过氧化物配制品的方法,以及通过这些方法制造的产品。
背景技术
当成品必须满足严格的机械和物理特性规格时,有机过氧化物是交联热塑性聚合物、弹性体及其混合物的首选固化剂。与未交联的热塑性塑料和/或硫固化的弹性体相比,使用有机过氧化物进行交联提供在热老化时所需的各种希望的物理特性的保持,如低百分比压缩永久变形(在热和压力下的低永久变形)。
固体聚合物、弹性体或橡胶在加热和剪切下进行机械混合以掺入有机过氧化物、增强填料、油、抗氧化剂、脱模剂和其他成分。“焦烧”是在混合或加工过程中发生的聚合物、弹性体或橡胶的过早或不想要的交联或改性。当焦烧发生时,产生的问题包括成分的分散性差、橡胶化合物的粘度升高、模具填充不完全、以及产生缺陷零件和废料。“焦烧时间”是在化合物粘度的不希望的增加开始之前在特定温度曲线下的安全加工时间。从添加自由基前体直到初始交联的时间(焦烧时间)取决于用作交联剂的自由基引发剂的过氧化物热分解速率(以半衰期表示)。
焦烧开始之前的安全加工时间(焦烧时间)越长,对各种橡胶混合、混配或加工操作越有益,如双辊研磨、班伯里型密炼或挤出。当时间和温度关系导致自由基引发剂的明显分解开始时,焦烧开始。如果过氧化物分解发生得过早,则聚合物块中的凝胶颗粒形成并增加橡胶化合物的粘度,从而在最终产品中产生非均质性。过度的焦烧大大降低了聚合物、橡胶或弹性体的流动特性,因此,加工成可用零件变得非常困难或不可能,导致废料或甚至整个批次的损失。
已经有若干尝试来延长烧焦时间。美国专利5,245,084披露了适合用于交联热塑性塑料和弹性体的有机过氧化物与氢醌和交联促进剂的特定组组合使用,该交联促进剂选自通常用于这些应用的交联促进剂。美国专利6,197,231传授了将自由基引发剂(有机过氧化物或特定类别的偶氮引发剂)与氢醌、交联促进剂和已知的硫释放硫促进剂组合使用用于延长焦烧时间,而对热塑性塑料、弹性体及其混合物的固化时间或固化密度没有不利影响。
然而,这些文件都没有描述适合用于旨在用于聚合物和橡胶以产生适合用于间接食品接触、皮肤接触或医疗应用的产品的应用的焦烧保护的过氧化物。
发明内容
本发明的实施例涉及包含衍生自或可衍生自天然来源的焦烧延迟剂的有机过氧化物配制品,其可适合用于可符合各种政府间接食品接触;FDA皮肤接触或医疗应用;或(国家卫生基金会)准则的产品中。本发明的实施例还涉及可交联的聚合物组合物(包括弹性体)、用于固化聚合物的方法、以及通过此类方法制造的产品。
本文披露的焦烧延迟剂衍生自或可衍生自天然来源。它们可以选自以下来源:
百里香植物,如百里酚(2-异丙基-5-甲基苯酚,IPMP);
甘蓝、羽衣甘蓝和菠菜,如维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7、维生素K2 MK-14、以及维生素K2四烯甲萘醌环氧化物;
大黄、中国大黄和地衣,如大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、以及大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸);
芦荟,如芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)和大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌);
冬青,如梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌);
黑种草种子和油,如百里醌、二百里醌、以及百里氢醌二甲醚;
指甲花植物叶,如2-羟基-2,4-萘醌;
红三叶草和苜蓿,如咖啡醌(caffeoquinone)(咖啡酸醌)、绿原酸醌。
橄榄树叶,如橄榄叶油(橄榄苦苷);
金鸡纳树皮,如奎宁;
紫锥菊根,如咖啡酸、绿原酸;
大麻,如大麻二酚(CBD)、月桂烯;和/或
某些氨基酸,如胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸。
本发明的实施例涉及一种有机过氧化物配制品,其包含以下、基本上由以下组成、或由以下组成:至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
本发明的实施例涉及一种用于制造有机过氧化物配制品的方法,所述方法包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:混合至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
本发明的实施例还涉及一种聚合物组合物,其包含以下、基本上由以下组成、或由以下组成:至少一种聚合物、至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
本发明的实施例还涉及一种用于固化弹性体组合物的方法,所述方法包括以下、基本上由以下组成、或由以下组成:固化聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含以下、基本上由以下组成、或由以下组成:至少一种聚合物、至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。本发明的实施例还涉及通过这种方法制造的产品。
附图说明
图1(实例4)描述了使用本发明的某些实施例获得的焦烧时间的改进。
图2(实例4)描述了在完全固化时使用本发明的某些实施例获得的在180℃下的焦烧时间的改进和固化性能。
图3(实例5)描述了使用本发明的某些实施例获得的焦烧时间的改进。
图4(实例5)描述了在完全固化时使用本发明的某些实施例获得的在180℃下的焦烧时间的改进和固化性能。
图5(实例6)描述了使用本发明的某些实施例获得的焦烧时间的改进。
图6(实例6)描述了在完全固化时使用本发明的某些实施例获得的在180℃下的焦烧时间的改进和固化性能。
图7(实例7)描述了使用本发明的某些实施例获得的焦烧时间的改进。
图8(实例7)描述了在完全固化时使用本发明的某些实施例获得的在180℃下的焦烧时间的改进和固化性能。
具体实施方式
除非另外指明,否则本文中的所有百分比均是重量百分比。
如本文所使用的“聚合物”意指包括具有如通过凝胶渗透色谱法测量的高于10,000g/mol、优选地20,000g/mol、更优选地高于50,000g/mol的重量平均分子量的有机分子。术语“聚合物”包括均聚物和共聚物,其中术语“共聚物”是指由至少两种不同的单体以聚合形式构成的聚合物。例如,根据本披露的共聚物可以是包含两种不同单体的聚合物,三元共聚物是包含三种不同单体或更多种不同单体的聚合物。术语“橡胶”和“弹性体”被认为与“聚合物”同义,并且是指可以与有机过氧化物交联的那些材料。
如本文所使用的术语“天然的”意指可在自然界中找到的化合物。术语“天然的”还涵盖在自然界中找到,但随后被纯化和/或以化学方法改变,例如以某种方式衍生或加工的化合物。
术语“可天然衍生自”或“可天然衍生的”意指此类化合物可以是可在自然界中找到的此类化合物的以化学方法生产的等效物,以提供等效的焦烧延迟剂添加剂。
在提及某些化合物时,术语“可提取”并不意指化合物实际上是从所述的来源(通常是植物)中提取的,而是意指虽然化合物天然存在于这种植物中,但它可以以合成方法生产/曾经以合成方法生产。
如本文所使用的,术语“固化”是指聚合物的交联以形成强化的或硬化的聚合物。固化步骤可以以任何常规方式进行。
“焦烧”在本文中被定义为在加工步骤过程中发生的聚合物、橡胶、弹性体或树脂的不想要的交联或改性。
诸位申请人已经发现,各种天然的或可天然衍生的化合物是有机过氧化物的有效焦烧延迟剂添加剂。
提供了一种有机过氧化物配制品,其包含以下、由以下组成、或基本上由以下组成:至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。配制品优选地不包括有意添加的水作为组分,尽管水可以存在于组合物中,其量是例如由于环境湿度、某些添加剂的水合水,或由于吸湿性添加剂的额外的水。优选地,按过氧化物和焦烧延迟剂添加剂的总配制品的重量计,水以不超过5wt%、4wt%、3wt%、2wt%、1wt%、0.5wt%,或不超过1000ppm重量的水平存在于配制品中。
在某些实施例中,至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂从由以下组成的组中的至少一种中可提取:百里香、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、大黄、中国大黄、地衣、芦荟、橄榄树叶、冬青、黑种草种子或油、指甲花植物叶、红三叶草、苜蓿、金鸡纳树皮、紫锥菊根、或大麻。在某些实施例中,至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂可包括至少一种氨基酸。
在一些实施例中,至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂可以选自由以下组成的组:百里酚、维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸)、芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)、大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌)、梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌)、百里醌、二百里醌、百里氢醌二甲醚、2-羟基-2,4-萘醌、咖啡醌(咖啡酸醌)、绿原酸醌、橄榄叶油(橄榄苦苷)、奎宁、咖啡酸、绿原酸、大麻二酚、月桂烯、胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸、及其混合物。
在一些实施例中,至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂可以优选地选自由以下组成的组:维生素K及其衍生物,如维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
根据某些实施例,这些焦烧保护添加剂在有机过氧化物(纯过氧化物是计算的基础)配制品中的重量百分比可以是:添加到纯过氧化物中的焦烧保护添加剂的35wt%或更少;优选地20wt%或更少、更优选地15wt%或更少、更优选地10wt%或更少、优选地8wt%或更少,取决于焦烧保护的需要。
过氧化物和包含过氧化物和天然衍生的或可天然衍生的焦烧延迟剂的过氧化物配制品可以在填料上增量,以提供自由流动的粉末产品或母料,如本领域中已知的。此类填料的非限制性实例包括碳酸钙、伯杰斯(Burgess)粘土、沉淀二氧化硅、微晶纤维素、乙酸丁酸纤维素(CAB)、硅酸钙、二氧化硅、粉煤灰、干木粉、干锯屑、干秸秆颗粒/粉、呈粉末或粒料形式的聚乙烯、或其混合物。优选的是伯杰斯粘土、沉淀碳酸钙、沉淀二氧化硅、硅酸钙、微晶纤维素、乙酸丁酸纤维素、高密度聚乙烯粉末、聚丙烯粉末、及其混合物。最优选的是伯杰斯粘土、沉淀二氧化硅、硅酸钙、高密度聚乙烯粉末、及其混合物。
所有已知的经受热分解产生能够引发所希望的固化(交联)反应的自由基的那些有机过氧化物都考虑为适合用于本发明的配制品中。非限制性实例包括二烷基过氧化物、二过氧缩酮、过氧缩酮;半过缩酮过氧化物;单过氧碳酸酯、环酮过氧化物、二酰基过氧化物、有机磺酰基过氧化物、过氧酯和固体的、室温稳定的过氧二碳酸酯、及其混合物。过氧化物可以是液体或固体。
所有这些类的有机过氧化物的过氧化物名称和物理特性都可以在Jose Sanchez和Terry N.Myers的“Organic Peroxides[有机过氧化物]”,柯克-奥斯莫化工技术百科全书(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology),第四版,第18卷(1996)中找到,其披露内容通过援引并入本文。
示例性的二烷基过氧化物包括:
二-叔丁基过氧化物;叔戊基叔丁基过氧化物;叔丁基枯基过氧化物;叔戊基枯基过氧化物;二枯基过氧化物;2,5-二(枯基过氧)-2,5-二甲基己烷;2,5-二(枯基过氧)-2,5-二甲基己炔-3;4-甲基-4-(叔丁基过氧)-2-戊醇;4-甲基-4-(叔戊基过氧)-2-戊醇;4-甲基-4-(枯基过氧)-2-戊醇;4-甲基-4-(叔丁基过氧)-2-戊酮;4-甲基-4-(叔戊基过氧)-2-戊酮;4-甲基-4-(枯基过氧)-2-戊酮;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷;2,5-二甲基-2,5-二(叔戊基过氧)己烷;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3;2,5-二甲基-2,5-二(叔戊基过氧)己炔-3;2,5-二甲基-2-叔丁基过氧-5-氢过氧己烷;2,5-二甲基-2-枯基过氧-5-氢过氧己烷;2,5-二甲基-2-叔戊基过氧-5-氢过氧己烷;间/对-α,α-二[(叔丁基过氧)异丙基]苯;间/对-二(叔丁基过氧)二异丙基苯;对-二(叔丁基过氧)二异丙基苯;间-二(叔丁基过氧)二异丙基苯;1,3,5-三(叔丁基过氧异丙基)苯;1,3,5-三(叔戊基过氧异丙基)苯;1,3,5-三(枯基过氧异丙基)苯;二[1,3-二甲基-3-(叔丁基过氧)丁基]碳酸酯;二[1,3-二甲基-3-(叔戊基过氧)丁基]碳酸酯;二[1,3-二甲基-3-(枯基过氧)丁基]碳酸酯;二-叔戊基过氧化物;叔戊基枯基过氧化物;叔丁基-异丙烯基枯基过氧化物;叔戊基-异丙烯基枯基过氧化物;2,4,6-三(丁基过氧)-均-三嗪;1,3,5-三[1-(叔丁基过氧)-1-甲基乙基]苯;1,3,5-三-[(叔丁基过氧)-异丙基]苯;1,3-二甲基-3-(叔丁基过氧)丁醇;1,3-二甲基-3-(叔戊基过氧)丁醇;及其混合物。
另一类可以单独使用或与本披露所考虑的其他自由基交联剂组合使用的二烷基过氧化物是选自由下式表示的组的那些:
其中,R4和R5可以独立地处于间或对位上并且是相同或不同的并且选自氢或具有1至6个碳原子的直链或支链的烷基。二枯基过氧化物和异丙基枯基枯基过氧化物是示例性的。
其他二烷基过氧化物包括:3-枯基过氧-1,3-二甲基丁基甲基丙烯酸酯;3-叔丁基过氧-1,3-二甲基丁基甲基丙烯酸酯;3-叔戊基过氧-1,3-二甲基丁基甲基丙烯酸酯;三(1,3-二甲基-3-叔丁基过氧丁氧基)乙烯基硅烷;1,3-二甲基-3-(叔丁基过氧)丁基N-[1-{3-(1-甲基乙烯基)-苯基}1-甲基乙基]氨基甲酸酯;1,3-二甲基-3-(叔戊基过氧)丁基N-[1-{3-(1-甲基乙烯基)-苯基}-1-甲基乙基]氨基甲酸酯;1,3-二甲基-3-(枯基过氧)丁基N-[1-{3-(1-甲基乙烯基)-苯基}-1-甲基乙基]氨基甲酸酯。
在二过氧缩酮过氧化物的组中,优选的过氧化物包括:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-二(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷;1,1-二(叔丁基过氧)环己烷;1,1-二(叔戊基过氧)环己烷;4,4-二(叔戊基过氧)戊酸正丁酯;3,3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯;2,2-二(叔戊基过氧)丙烷;3,6,6,9,9-五甲基-3-乙氧基羰基甲基-1,2,4,5-四氧杂环壬烷;正丁基-4,4-双(叔丁基过氧)戊酸酯;乙基-3,3-二(叔戊基过氧)丁酸酯;及其混合物。
根据本披露的至少一个实施例可以使用的其他过氧化物包括OO-叔丁基-O-氢-单过氧-琥珀酸酯和OO-叔戊基-O-氢-单过氧-琥珀酸酯。
示例性的环酮过氧化物是具有通式(I)、(II)和/或(III)的化合物。
其中,R1至R10独立地选自由以下组成的组:氢、C1至C20烷基、C3至C20环烷基、C6至C20芳基、C7至C20芳烷基以及C7至C20烷芳基,这些基团可以包括直链或支链烷基特性并且R1至R10中的每一个可以被一个或多个选自以下的基团取代:羟基、C1至C20烷氧基、直链或支链的C1至C20烷基、C6至C20芳氧基、卤素、酯、羧基、氮化物和酰胺基,例如像用于交联反应的过氧化物混合物的总活性氧含量的至少20%将来自具有式(I)、(II)和/或(III)的化合物。
适合的环酮过氧化物的一些实例包括:来自诺力昂公司(Nouryon)的3,6,9,三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷(或甲基乙基酮过氧化物环状三聚物)或301和来自诺力昂公司的3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧杂环庚烷或311;甲基乙基酮过氧化物环状二聚物、以及3,3,6,6,9,9-六甲基-1,2,4,5-四氧杂环壬烷。
过氧酯过氧化物的示例性实例包括:2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧)己烷;叔丁基过苯甲酸酯;叔丁基过氧乙酸酯;叔丁基过氧-2-乙基己酸酯;叔戊基过苯甲酸酯;叔戊基过氧乙酸酯;叔丁基过氧异丁酸酯;3-羟基-1,1-二甲基叔丁基过氧-2-乙基己酸酯;OO-叔戊基-O-氢-单过氧琥珀酸酯;OO-叔丁基-O-氢-单过氧琥珀酸酯;二-叔丁基二过氧邻苯二甲酸酯;叔丁基过氧(3,3,5-三甲基己酸酯);1,4-双(叔丁基过氧羰基)环己烷;叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯;叔丁基-过氧-(顺式-3-羧基)丙酸酯;3-甲基-3-叔丁基过氧丁酸烯丙酯。
示例性的单过氧碳酸酯包括:OO-叔丁基-O-异丙基单过氧碳酸酯;OO-叔丁基-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯;1,1,1-三[2-(叔丁基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;1,1,1-三[2-(叔戊基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;1,1,1-三[2-(枯基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;OO-叔戊基-O-异丙基单过氧碳酸酯。
示例性的二酰基过氧化物包括:二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物;二(3-甲基苯甲酰基)过氧化物;二(2-甲基苯甲酰基)过氧化物;过氧化二癸酰;过氧化二月桂酰;2,4-二溴-苯甲酰基过氧化物;琥珀酸过氧化物;二(2,4-二氯-苯甲酰基)过氧化物。
过氧酯的非限制性的示例性实例包括:2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧)己烷;叔丁基过苯甲酸酯;叔丁基过氧乙酸酯;叔丁基过氧-2-乙基己酸酯;叔戊基过苯甲酸酯;叔戊基过氧乙酸酯;叔丁基过氧异丁酸酯;3-羟基-1,1-二甲基叔丁基过氧-2-乙基己酸酯;OO-叔戊基-O-氢-单过氧琥珀酸酯;OO-叔丁基-O-氢-单过氧琥珀酸酯;二-叔丁基二过氧邻苯二甲酸酯;叔丁基过氧(3,3,5-三甲基己酸酯);1,4-双(叔丁基过氧羰基)环己烷;叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯;叔丁基-过氧-(顺式-3-羧基)丙酸酯;3-甲基-3-叔丁基过氧丁酸烯丙酯。
示例性的单过氧碳酸酯包括:OO-叔丁基-O-异丙基单过氧碳酸酯;OO-叔戊基-O-异丙基单过氧碳酸酯;OO-叔丁基-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯;OO-叔戊基-O-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯;1,1,1-三[2-(叔丁基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;1,1,1-三[2-(叔戊基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;1,1,1-三[2-(枯基过氧-羰基氧基)乙氧基甲基]丙烷;OO-叔戊基-O-异丙基单过氧碳酸酯。
根据本披露的至少一个实施例可以使用的其他过氧化物包括官能化过氧酯类型的过氧化物:OO-叔丁基-O-氢-单过氧-琥珀酸酯;OO-叔戊基-O-氢-单过氧琥珀酸酯;OO-叔戊基过氧马来酸;OO-叔丁基过氧马来酸;叔丁基过氧-异丙烯基枯基过氧化物和叔戊基过氧-异丙烯基枯基过氧化物。
在本发明的实践中还适合的是包含至少三个过氧基团的有机过氧化物支链低聚物,包括由以下结构表示的化合物:
在以上结构中,W、X、Y和Z之和为6或7。这种类型的独特支化的有机过氧化物的一个实例是四官能聚醚四(叔丁基过氧单过氧碳酸酯)。
示例性的半过氧缩酮类的有机过氧化物包括:1-甲氧基-1-叔戊基过氧环己烷(V10);1-甲氧基-1-叔丁基过氧环己烷;1-甲氧基-1-叔戊基过氧-3,3,5三甲基环己烷;1-甲氧基-1-叔丁基过氧-3,3,5三甲基环己烷。在WO9703961中描述的类型的酰亚胺基过氧化物也适合使用并且通过援引并入本文。
在一些实施例中,考虑了有机过氧化物和焦烧延迟剂添加剂的共混物,其中有机过氧化物是选自由以下组成的组的至少一种有机过氧化物:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、二枯基过氧化物、间/对-二(叔丁基过氧)二异丙基苯、以及2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷,并且至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂是选自由以下组成的组的至少一种:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
另一个实施例包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷的有机过氧化物和天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂维生素K3(甲萘醌)的共混物,以形成液体过氧化物配制品。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷的有机过氧化物和包括大麻二酚和/或百里酚和或月桂烯的天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂的共混物。
这些过氧化物配制品可以在一种或多种惰性填料上增量以形成自由流动的粉末。此类填料的非限制性实例可选自Hi-233二氧化硅、伯杰斯粘土、沉淀碳酸钙、硅酸钙或这些填料的共混物。这种自由流动的粉末焦烧保护的过氧化物配制品可以使用布拉本德密炼机混配到可商购的包含EPDM、VMQ(硅酮橡胶)、溴化丁基橡胶或HNBR作为载体的聚合物母料中。
交联的商品可通过压缩模制这些组合物形成。
另一个实施例可以是以下的共混物:选自由二-叔丁基过氧化物、二-叔戊基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、叔戊基叔丁基过氧化物、及其组合组成的组的至少一种有机过氧化物,并且其中天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂可选自百里酚、月桂烯、大麻二酚、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2(甲基萘醌)、芦荟大黄素、胱氨酸、半胱氨酸、奎宁、咖啡酸、橄榄叶油(橄榄苦苷)、及其混合物,以形成液体过氧化物配制品。
根据另一个实施例,这种液体过氧化物配制品可进一步与选自由三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或丙氧基化的3-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及其组合组成的组的液体活性助剂混合。
这些液体焦烧保护的过氧化物配制品可单独使用或在挤出过程中结合使用,以生产用于饮用水应用的交联的HDPE(交联的高密度聚乙烯)管材或管道,称为PEX-a。这些液体过氧化物配制品的另一个交联应用可以是用于饮用水容器的交联的HDPE旋转模制的罐或罐内衬。
另一个实施例可包括以下的共混物、由以下的共混物组成、或基本上由以下的共混物组成:选自二-叔丁基过氧化物、二-叔戊基过氧化物及其组合的有机过氧化物,其中天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂可选自大麻二酚、月桂烯、奎宁、橄榄苦苷、百里醌、百里酚、及其组合,以形成液体过氧化物配制品。根据另一个实施例,这种液体过氧化物配制品可进一步与选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化的3-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、及其组合的液体活性助剂混合,以形成液体过氧化物配制品。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:有机过氧化物二枯基过氧化物、伯杰斯粘土填料、和/或二氧化硅填料、以及选自由以下组成的组的天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂的共混物:奎宁、橄榄苦苷(橄榄叶油)、维生素(K1、K2或K3)、咖啡酸、月桂烯、大麻二酚及其组合,以形成自由流动的粉末过氧化物配制品以固化两种单独的商业上混配的EPDM和HNBR母料。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和选自2-羟基-2,4-萘醌(指甲花植物叶)和/或大麻二酚和/或月桂烯(大麻)和/或百里酚(来自草本植物百里香)的天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂的共混物,以形成液体过氧化物配制品。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:叔丁基过苯甲酸酯和选自由百里醌、月桂烯、大麻二酚、以及这些添加剂的组合组成的组的焦烧延迟添加剂的共混物,以形成液体过氧化物配制品。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和选自由百里酚、百里醌、月桂烯、大麻二酚、以及添加剂的组合组成的组的天然的或可天然衍生的焦烧延迟添加剂和活性助剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的共混物,以产生液体过氧化物配制品。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和选自由百里醌、月桂烯、大麻二酚以及添加剂的组合组成的组的天然的或可天然衍生的焦烧延迟添加剂和活性助剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和Hi-233二氧化硅的共混物,其中最终的过氧化物配制品可以是呈自由流动的粉末形式。
另一个实施例可包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷和选自由维生素K3、百里酚、百里醌、橄榄苦苷、月桂烯和大麻二酚或这些添加剂的组合组成的组的焦烧延迟添加剂和Hi-233二氧化硅填料的共混物,以产生自由流动的过氧化物配制品。这种过氧化物配制品可用于动态硫化过程以产生TPV(热塑性硫化产品),其中交联的EPDM的小颗粒在连续的聚丙烯基质中产生。因此,这种呈自由流动的粉末形式的焦烧延迟的过氧化物配制品可与白色工艺用油和炭黑填料一起使用布拉本德混合器混配到EPDM和聚丙烯的混合物中。例如,温度最初设定为约50℃并且开始所有组分的混合,其中弹性体温度由于剪切加热开始上升。混合器头的电加热器然后被调整到过氧化物配制品的1分钟半衰期(152.8℃)。EPDM/聚丙烯弹性体混合物的温度缓慢上升。一旦达到设定的温度,混合继续进行8分钟以分解所有的过氧化物,与使用没有天然的或可天然衍生的焦烧延迟添加剂的标准过氧化物配制品制造的热塑性硫化产品(TPV)相比,产生改进的热塑性硫化产品。
此外,出乎意料地发现,对于生产EPDM和PP类型的TPV,焦烧保护的过氧缩酮和半过氧缩酮类的过氧化物提供与其他类的过氧化物相比优越的性能。
根据特定的实施例,本发明的有机过氧化物配制品可以进一步包含至少一种交联活性助剂和/或至少一种填料。根据特定的实施例,交联活性助剂的实例包括甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(SR-)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SR-)、二丙烯酸锌、以及二甲基丙烯酸锌。
交联活性助剂的另外的非限制性实例包括:
沙多玛公司(Sartomer)制造的甲基丙烯酸酯类型的活性助剂,如:SR205H三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TiEGDMA)、SR206H乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、SR209四乙二醇二甲基丙烯酸酯(TTEGDMA)、SR210HH聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯(PEG200DMA)、SR214 1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(BDDMA)、SR231二乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA)、SR239A 1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)、SR252聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯(PEG600DMA)、SR2621,12-十二烷二醇二甲基丙烯酸酯(DDDDMA)、SR297J 1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(BGDMA)、SR348C乙氧基化的3双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA3EODMA)、SR348L乙氧基化的2双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA2EODMA)、SR350D三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、SR480乙氧基化的10双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA10EODMA)、SR540乙氧基化的4双酚A二甲基丙烯酸酯(BPA4EODMA)、SR596烷氧基化的季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETTMA)、SR604聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(PPGMA)、SR834三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(TCDDMDMA)、以及SR9054酸性双官能粘合促进剂;
沙多玛公司制造的丙烯酸酯类型的活性助剂,如:SR238 1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、SR259聚乙二醇(200)二丙烯酸酯(PEG200DA)、SR268G四乙二醇二丙烯酸酯(TTEGDA)、SR272三乙二醇二丙烯酸酯(TIEGDA)、SR295季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、SR306三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、SR307聚丁二烯二丙烯酸酯(PBDDA)、SR341 3-甲基1,5-戊二醇二丙烯酸酯(MPDA)、SR344聚乙二醇(400)二丙烯酸酯(PEG400DA)、SR345高性能高官能单体、SR349乙氧基化的3双酚A二丙烯酸酯(BPA3EODA)、SR351三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、SR355二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(Di TMPTTA)、SR368三(2-羟乙基)异氰尿酸酯三丙烯酸酯(THEICTA)、SR399二季戊四醇五丙烯酸酯(Di PEPA)、SR415乙氧基化的(20)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP20EOTA)、SR444改性的季戊四醇三丙烯酸酯、SR444D季戊四醇三丙烯酸酯(PETIA)、SR454乙氧基化的3三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)、SR492丙氧基化的3三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3POTA)、SR494乙氧基化的4季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、SR499乙氧基化的6三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP6EOTA)、SR502乙氧基化的9三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP9EOTA)、SR508二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、SR522D环烷二丙烯酸酯的干液浓缩物、SR534D多官能丙烯酸酯、SR595 1,10癸二醇二丙烯酸酯(DDDA)、SR601乙氧基化的4双酚A二丙烯酸酯(BPA4EODA)、SR602乙氧基化的10双酚A二丙烯酸酯(BPA10EODA)、SR606A酯二醇二丙烯酸酯(EDDA)、SR610聚乙二醇600二丙烯酸酯(PEG600DA)、SR802烷氧基化的二丙烯酸酯、SR833S三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(TCDDMDA)、SR9003丙氧基化的2新戊二醇二丙烯酸酯(PONPGDA)、SR9020丙氧基化的3甘油三丙烯酸酯(GPTA)、SR9035乙氧基化的15三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP15EOTA)、以及SR9046乙氧基化的12甘油三丙烯酸酯(G12EOTA);
沙多玛公司制造的特殊的焦烧保护类型的活性助剂,如:
297F液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯、350S液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯、350W液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯、500液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯、517R三羟甲基丙烷三丙烯酸酯液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯、521二乙二醇二甲基丙烯酸酯(液体焦烧保护的甲基丙烯酸酯)和PRO13769;烯丙基类型的活性助剂,如SR507A氰尿酸三烯丙酯(TAC)、SR533异氰尿酸三烯丙酯(TAIC)、磷酸三烯丙酯(TAP)、硼酸三烯丙酯(TAB)、异氰尿酸三甲代烯丙酯(TMAIC)、对苯二甲酸二烯丙酯(DATP)又称苯二甲酸二烯丙酯、碳酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、亚磷酸二烯丙酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚;聚(间苯二甲酸二烯丙酯),以及乙二醛双(二烯丙基乙缩醛)(1,1,2,2-四烯丙氧基乙烷);混合类型的活性助剂,如甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯低聚物、丙烯酸烯丙酯低聚物、以及Sartomer SR523(新型双官能活性助剂)(甲基丙烯酸烯丙酯或丙烯酸烯丙酯衍生物);2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯,也称为MSD(α-甲基苯乙烯二聚物)(从日本油脂株式会社(Nippon Oil&FatCo.)可获得,特别用于电线和电缆应用);
以及各种各样的其他交联活性助剂,如:
N,N’-间亚苯基二马来酰亚胺(也称为HVA-2)(从杜邦公司(DuPont)可获得)、N,N’-对亚苯基二马来酰亚胺、顺式-1,2-聚丁二烯(1,2-BR)、二乙烯基苯(DVB)、以及4,4’-(双马来酰亚胺)二苯基二硫化物。
用于本发明的有机过氧化物配制品的任选的惰性填料的非限制性实例包括水洗粘土(例如,伯杰斯粘土)、沉淀二氧化硅、沉淀碳酸钙、合成硅酸钙、及其组合。本领域技术人员可以使用这些填料的不同组合以实现自由流动的、不结块的最终过氧化物配制品。
根据特定的实施例,本发明的有机过氧化物配制品可以包含二氧化硅填料。
本发明的有机过氧化物配制品可以任选地包含选自由以下组成的组的至少一种添加剂:工艺用油(例如,脂肪族工艺用油)、加工助剂、颜料、染料、增粘剂、蜡、增强助剂、UV稳定剂、发泡剂、活化剂、抗氧化剂和活性助剂(例如,由沙多玛公司销售的那些)。
根据一个实施例,用于制造有机过氧化物配制品的方法包括以下、由以下组成、或基本上由以下组成:混合至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。混合可以使用本领域已知和使用的任何方法进行。例如,混合可以在设备如混合器、低剪切带式混合器或混合器中进行。
根据另一个实施例,提供了一种聚合物组合物,其包含以下、由以下组成或基本上由以下组成:至少一种聚合物、至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
在至少一个实施例中,本发明的聚合物组合物可以包含饱和聚合物、不饱和聚合物、或饱和聚合物和不饱和聚合物二者的共混物。
应该指出的是根据本发明可以使用可商购的预混配的聚合物。这些聚合物可以含有添加剂如炭黑填料、工艺用油、脱模剂、抗氧化剂和/或热稳定剂。根据特定的实施例,至少一种聚合物是包含这些添加剂中的一种或多种的聚合物母料的一部分。例如,聚合物母料可以包含以下、基本上由以下组成、或由以下组成:至少一种聚合物和一种或多种选自由以下组成的组的添加剂:炭黑、聚乙二醇、至少一种工艺用油(例如,液体饱和烃,如352)、至少一种抗氧化剂(例如,2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉,也称为TMQ)、至少一种脱模剂、至少一种热稳定剂、及其组合。
在至少一个实施例中,聚合物组合物的聚合物包括共聚物。本文披露的实施例列举了包含共聚物的弹性体组合物。然而,如本领域普通技术人员将容易地理解的,均聚物可以在任何包括共聚物的实施例中进行替代,除非明确地相反地指明。
根据至少一个实施例,聚合物组合物可以包含以下、由以下组成、或基本上由以下组成:至少一种饱和聚合物。饱和聚合物可以选自,例如,不具有不饱和度的硅橡胶(Q)、甲基-聚硅氧烷(MQ)、苯基-甲基-聚硅氧烷(PMQ)、聚[乙烯乙酸乙烯酯](EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、陶氏公司(Dow)类型聚(乙烯辛烯和/或己烯)共聚物、氯化聚(乙烯)(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚酰胺类型聚合物(PA-11)、聚乳酸(PLA)、杜邦公司聚(乙烯甲基丙烯酸酯);聚(乙烯丙烯)(EPM)、氟弹性体(FKM、FFKM)(例如,和)、及其组合。
根据至少一个实施例,聚合物组合物可以包含以下、由以下组成、或基本上由以下组成:至少一种不饱和聚合物。可以用于聚合物组合物的不饱和聚合物包括,例如,聚[乙烯-丙烯-二烯]三元共聚物(EPDM)、乙烯基硅酮橡胶(VMQ)、氟硅酮(FVMQ)、丁腈橡胶(NBR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、部分氢化的丙烯腈丁二烯(HNBR)、天然橡胶(NR)、合成聚异戊二烯橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、聚氯丙烯、溴化丁基橡胶(BIIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)、及其组合。
根据至少一个实施例,聚合物组合物包含至少一种饱和共聚物。可以使用的饱和聚合物的非限制性实例包括乙烯与丙烯、丁烯、戊烯、己烷、庚烷、辛烷、以及乙酸乙烯酯的共聚物,如,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、聚(乙烯乙酸乙烯酯)(EVA)、聚(乙烯丙烯)(EPM)、聚(乙烯辛烯)(例如,)、聚(乙烯己烯)、聚(乙烯丁烯)(例如,)、聚合物(例如,聚(乙烯丙烯酸甲酯)、聚(乙烯丙烯酸酯)、以及与丙烯酸的组合)、及其组合。
根据某些实施例,可以使用以下聚合物:基于茂金属的聚乙烯,如mLLDPE、mHDPE;氯化聚乙烯(CM或CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚(乙烯乙酸乙烯酯)(EVA)、乙烯丙烯二烯(EPDM弹性体[EPDM的二烯包括亚乙基降冰片烯(ENB)、二环戊二烯(DCPD)和乙烯基降冰片烯(VNB)];乙烯丙烯橡胶(EPM)。各种类型的聚酰胺可以用于某些实施例中,包括均聚物、共聚物、三元共聚物。非限制性实例是本领域中的那些,如:PA11、PA12PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA6/66、PA66/610、PAmXD6、PA6I、聚酰胺、聚酰胺、聚醚嵌段聚酰胺、共聚酰胺、共聚酰胺,进一步包括但不限于70、90、200、400、11、211(全部从阿科玛公司(Arkema,Inc.)可获得)。
生物基聚合物和共聚物可以用于一些实施例中。
适合的生物基聚合物的非限制性实例是脂肪族生物聚酯,如聚乳酸(PLA)(也称为聚丙交酯)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基戊酸酯)(PHV)、聚羟基己酸酯(PHH)、聚乙醇酸(PGA)、以及聚-ε-己内酯(PCL)。聚酰胺11,衍生自天然油(蓖麻油)的生物聚合物,可能适合用于某些实施例中。它以商品名B已知(阿科玛公司)。聚酰胺410(PA 410),70%衍生自蓖麻油,商品名为(帝斯曼公司(DSM)DSM),可以用于某些实施例中。优选的生物基聚合物是聚乳酸类型聚合物。
生物基聚酰胺可以包括但不限于脂肪族、半芳香族、芳香族、和/或脂肪族接枝的聚酰胺聚合物和/或共聚物和/或这些树脂的共混物,包括但不限于以下:生物基形式的聚酰胺,通常称为PA4、PA6、PA66、PA46、PA9、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA1012、PA6/66、PA66/610、PAmXD6、PA6I;聚酰胺、聚酰胺、聚醚嵌段聚酰胺、共聚酰胺、共聚酰胺,进一步包括但不限于70、90、200、400、11、211(全部从阿科玛公司可获得)。适合的生物基聚酰胺还包括从中国上海凯赛生物产业有限公司(Cathay IndustrialBiotech,Shanghai,China)可获得的TERRYL品牌聚酰胺(PA46、PA6、PA66、PA610、PA 512、PA612、PA514、PA1010、PA11、PA1012、PA 12、PA1212)、从新加坡帝斯曼公司公司可获得的聚酰胺、从德国赢创集团(Evonik)可获得的聚酰胺、半芳香族聚酰胺(例如,PA6T、聚(对苯二甲酰己二胺),如从赢创集团可获得的聚酰胺和从佐治亚州阿法乐特索尔维公司(Solvay,Alpharetta,Georgia)可获得的聚酰胺)或聚酰胺包括来自中国金发科技公司(Kingfa Sci.&Tech Co,China)的PA10T、PA9T,以及来自特拉华州威尔明顿杜邦公司(DuPont,Wilmington,Delaware)的RS和“PLS”产品系列(例如,RSLC、LC包括玻璃增强的和冲击改性的等级)、多元聚合物聚酰胺、LCPA、PLUS聚酰胺,以及芳香族类型聚酰胺(例如,聚(对苯二甲酰对苯二胺),如来自杜邦公司的和聚酰胺,来自荷兰和日本帝人公司(Teijin,Netherlands and Japan)的 和聚酰胺,以及来自瑞士凯美尔Swicofil AG公司(Kermel,Swicofil AG,Switzerland)的聚酰胺)。还适合的是来自索尔维公司/阿万蒂姆公司(Solvay/Avantium)的使用YXY结构单元单体(如衍生自糖(例如,5-羟甲基糠醛)的2,5-呋喃二甲酸和/或2,5-羟甲基四氢呋喃单体)衍生的“生物-聚酰胺”聚酰胺包括来自罗地亚公司/阿万蒂姆公司(Rhodia/Avantium)的生物基聚酰胺、来自索尔维公司/罗地亚公司的共聚酰胺(例如,66/6)、来自赢创集团的热熔粘合剂聚酰胺、来自上海天洋热熔胶有限公司(Shanghai Farsseing Hotmelt Adhesive Co.)的H1001w聚酰胺、朗盛集团(Lanxess)聚酰胺(例如,C131F PA6/6I共聚酰胺)、禾大涂料和聚合物公司(Croda Coatings&Polymers)的改性的共聚酰胺弹性体、洛瓦克公司(Rowak AG)的聚酰胺、来自上海鑫浩化工有限公司(Shanghai XinhaoChemical Co.)的和聚酰胺、来自巴斯夫公司(BASF)的聚酰胺等级、EMS-Griltech公司的共聚酰胺,以及来自亨斯迈公司(Huntsman)的共聚酰胺。可以使用这些材料的共混物。
如本文所使用的术语“聚(乳酸)”(PLA)是指含有至少10mol%乳酸单体单元的聚合物或共聚物。聚(乳酸)的实例包括但不限于(a)乳酸均聚物,(b)乳酸与除乳酸之外的一种或多种脂肪族羟基羧酸的共聚物,(c)乳酸与脂肪族多元醇和脂肪族多元羧酸的共聚物,(d)乳酸与脂肪族多元羧酸的共聚物,(e)乳酸与脂肪族多元醇的共聚物,以及(f)以上(a)-(e)中的两种或更多种的混合物。乳酸的实例包括L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸、其环状二聚物(即,L-丙交酯、D-丙交酯或DL-丙交酯)以及它们的混合物。例如可用于以上共聚物(b)和(f)中的羟基羧酸的实例包括但不限于乙醇酸、羟基丁酸、羟基戊酸、羟基己酸和羟基庚酸、及其组合。例如可用于以上共聚物(c)、(e)、或(f)中的脂肪族多元醇单体的实例包括但不限于乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、癸二醇、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇及其组合。例如可用于以上共聚物(c)、(d)、或(f)中的脂肪族多元羧酸单体的实例包括但不限于琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、琥珀酸酐、己二酸酐、均苯三甲酸、丙烷三羧酸、均苯四甲酸和均苯四甲酸酐及其组合。
在一些实施例中,赛璐酚;纤维素酯、乙酸纤维素;HNBR(氢化丁腈橡胶);XNBR(羧基丁腈橡胶);NBR(丁腈橡胶)、SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)、SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)、SSBR(在溶液中阴离子聚合的SBR);溴化丁基橡胶(BIIR);氯化丁基橡胶(CIIR)、聚氯丁二烯(CR或杜邦公司)、天然橡胶、顺式-聚异戊二烯、异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVBR)、丙烯酸酯化的封端的和/或官能化的聚丁二烯、MQ硅酮橡胶、VMQ乙烯基硅酮橡胶、氟弹性体(FKM)、来自阿科玛公司的来自科慕公司(Chemours)的 类型聚合物(例如,来自AGC化学品公司(AGCChemicals)的600X氟弹性体)、来自美国大金公司(Daikin America)的DAI-氟弹性体和全氟弹性体(例如,来自大金公司(Daikin)的DAI-G-801;全氟弹性体(FFKM)、氟硅酮橡胶(FVMQ)、杜邦公司聚(乙烯甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯)类型共聚物和三元共聚物;ACM(聚丙烯酸橡胶);聚(乙烯丙烯酸)(EAA);乙烯乙烯基三甲氧基硅烷共聚物;及其混合物。
本发明的另一个实施例涉及一种用于制造包含如本文所述的聚合物组合物的制品的方法,其中所述方法包括固化聚合物组合物。
所述方法可以包括将如本文所述的聚合物组合物挤出,以形成未固化的预成型制品,并且将未固化的预成型制品固化。
所述方法可以进一步包括分开地或一起并且以任何顺序混合这些组分,以提供聚合物组合物。
在至少一个实施例中,在固化步骤之前、之后和/或期间,一种或多种常规的添加剂,如抗氧化剂(例如,受阻酚以及聚合的喹啉衍生物)、脂肪族工艺用油、加工助剂、颜料、染料、增粘剂、蜡、增强助剂、UV稳定剂、发泡剂、焦烧保护剂、活化剂、抗氧化剂或助剂也可以被添加到本文所述的任何弹性体组合物中。
本发明的焦烧延迟的过氧化物配制品的应用的非限制性实例包括将有机过氧化物配制品用于交联的高密度聚乙烯旋转模制;注射模制、压缩模制、转移模制并且然后交联的商品;挤出和交联的电线和电缆绝缘层;挤出和交联的软管;橡胶辊化合物;工业和食品应用的橡胶传送带;用于汽车、建筑、工业和/或窗密封应用的挤出和交联的连续密封型材;一般交联的弹性体、橡胶和聚合物;用于生产TPV(热塑性硫化产品)的动态硫化;以及交联的橡胶或聚合物泡沫。这些焦烧保护的过氧化物配制品的用途的其他非限制性实例包括:生产可符合NSF或FDA间接食品接触或医疗应用的各种商品。这些各种商品的非限制性实例是PEX-A管道和管子(过氧化物交联的饮用水管道和管子的缩写)、用于液体药物安瓿的交联的橡胶隔膜密封件、用于一次性注射器的交联的橡胶密封柱塞、用于咖啡机的交联的橡胶垫片、用于饮用水储存的旋转模制的交联或部分交联的聚乙烯罐或作为用于热水罐的交联的聚乙烯内衬。这些焦烧保护的过氧化物配制品的用途的其他非限制性实例包括:汽车和工业交联的聚合物密封件;交联的热缩密封件、交联的O型环、各种类型的交联的软管、交联的皮带和交联的垫片;交联的电线和电缆绝缘层;高压配电电缆的交联的绝缘层、交联的高尔夫球芯;交联的石油和天然气密封件、交联的管材、交联的软管、交联的钻机定子、交联的防喷器密封件;工业窗型材;用于光伏模块的交联的乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)封装剂;发泡和非发泡的交联的鞋底,以及运动鞋和传统鞋的各种交联的(也称为固化的)弹性体部件;交联的电缆覆盖物;以及各种热塑性硫化产品(TPV)的生产。
本发明的过氧化物配制品的应用的非限制性实例包括将液体和填料增量等级的有机过氧化物用于交联的HDPE旋转模制;PEX-a管道生产;注射模制、压缩模制、转移模制的交联的商品;电线和电缆;一般交联的弹性体、橡胶和聚合物;改性聚合物分子量和接枝试剂,如马来酸酐(MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯;用于生产TPV(热塑性硫化产品)的动态硫化;以及交联的橡胶或聚合物泡沫。
根据另一个实施例,当通过动态硫化生产热塑性硫化产品(TPV)时,在本发明的实践中可以使用PP(聚丙烯均聚物)和/或聚丙烯共聚物(包含低水平的<5wt%至<2wt%的共聚单体,如乙烯)。如本领域中已知的,热塑性硫化产品(TPV)是动态硫化的掺混物,其主要由封装在聚丙烯(PP)基质中的完全固化的乙烯丙烯二烯(EPDM)橡胶颗粒组成。在不受理论约束的情况下,在某些实施例中,本文披露的焦烧保护的过氧化物配制品可以允许在交联反应之前可交联弹性体的更好的分散,例如,在PP聚合物连续基质中EPDM分散颗粒的交联(其中PP基质不交联),以通过动态硫化过程产生TPV。使用本发明的焦烧保护的过氧化物将允许未固化的EPDM橡胶颗粒在PP基质中的希望的分散。之后,焦烧保护的过氧化物将被允许完全分解以便交联EPDM弹性体相。最终的结果是,在EPDM相交联之前,由于较长的加工时间或较长的焦烧时间而导致的更多的混合时间,使PP的连续相含有分散性更好的交联的EPDM橡胶颗粒,尺寸更均匀。最终的TPV感觉像橡胶,但却是热塑性的并且在施加热时可以流动并且可以注射模制。
根据另一个实施例,本文披露的焦烧延迟剂添加剂可以与受控温度稳定的和/或室温稳定的过氧化物(例如,某些过氧酯)共混以固化聚酯树脂或其他树脂,例如,丙烯酸酯溶液(从阿科玛公司可获得),与玻璃纤维结合用于拉挤成型,或真空浸渍方法,或原位固化管道应用等。
如本文所述的本发明的实践不包括过氧化二苯甲酰、过氧化氢、氢过氧化物和无机过氧化物,以及液体过氧二碳酸酯。
本披露的非限制性方面可以总结如下:
方面1:一种有机过氧化物配制品,其包含:
至少一种有机过氧化物,以及
至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
方面2:如方面1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂从由以下组成的组中的至少一种中可提取:百里香、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、大黄、中国大黄、地衣、芦荟、橄榄树叶、冬青、黑种草种子或油、指甲花植物叶、红三叶草、苜蓿、金鸡纳树皮、紫锥菊根、大麻和氨基酸。
方面3:如方面1或方面2所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸)、芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)、大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌)、梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌)、百里醌、二百里醌、百里氢醌二甲醚、2-羟基-2,4-萘醌、咖啡醌(咖啡酸醌)、绿原酸醌、橄榄叶油(橄榄苦苷)、奎宁、咖啡酸、绿原酸、月桂烯、大麻二酚、胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸、及其混合物。
方面4:如方面1-3中任一项所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
方面5:如方面1-4中任一项所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、橄榄苦苷、月桂烯和大麻二酚、及其混合物。
方面6:如方面1-5中任一项所述的有机过氧化物配制品,其进一步包含至少一种包括具有至少两个功能团的部分的交联活性助剂,
其中所述官能团选自由以下组成的组:烯丙基、
甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酰亚胺、乙烯基,并且可以是相同或不同的。
方面7:如方面1-6中任一项所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种过氧化物包括选自由以下组成的组的至少一种:二酰基过氧化物(不包括过氧化二苯甲酰);二烷基过氧化物;二过氧缩酮过氧化物、半过缩酮过氧化物;单过氧碳酸酯;环酮过氧化物;过氧酯;和过氧二碳酸酯。
方面8:一种用于制造如方面1-7中任一项所述的有机过氧化物配制品的方法,所述方法包括混合所述至少一种有机过氧化物、所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂、以及任选地至少一种交联活性助剂。
方面9:一种聚合物组合物,其包含:
至少一种聚合物,
至少一种有机过氧化物,以及
至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
方面10:如方面9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂从由以下组成的组中的至少一种中可提取:百里香、大麻、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、大黄、中国大黄、地衣、芦荟、橄榄树叶、冬青、黑种草种子或油、指甲花植物叶、红三叶草、苜蓿、金鸡纳树皮、紫锥菊根和氨基酸。
方面11:如方面9或方面10所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、月桂烯、大麻二酚、维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸)、芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)、大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌)、梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌)、百里醌、二百里醌、百里氢醌二甲醚、2-羟基-2,4-萘醌、咖啡醌(咖啡酸醌)、绿原酸醌、橄榄叶油(橄榄苦苷)、奎宁、咖啡酸、绿原酸、胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸、及其混合物。
方面12:如方面9-11中任一项所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
方面13:如方面9-12中任一项所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、橄榄苦苷、月桂烯、大麻二酚、及其混合物。
方面14:如方面8-13中任一项所述的聚合物组合物,其进一步包含至少一种包括具有至少两个功能团的部分的交联活性助剂,
其中所述官能团选自由以下组成的组:烯丙基、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酰亚胺、乙烯基,并且可以是相同或不同的。
方面15:如方面9-14中任一项所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种
过氧化物包括二烷基、过氧缩酮、半过缩酮、过氧酯、或单过氧碳酸酯类型的过氧化物中的一种或多种。
方面16:如方面9-15中任一项所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种聚合物选自由以下组成的组:聚乙烯均聚物、共聚物和三元共聚物;氯化聚乙烯;氯磺化聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯);乙烯乙烯基三甲氧基硅烷共聚物;乙烯丙烯二烯弹性体(EPDM);乙烯丙烯弹性体(EPM);聚酰胺均聚物、共聚物、三元共聚物;生物聚脂和共聚物;聚乳酸(PLA)、聚(L-丙交酯-共-D,L-丙交酯)、聚乙醇酸(PGA)、聚-ε-己内酯(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)和聚(3-羟基戊酸酯);赛璐酚;纤维素酯、乙酸纤维素;氢化丁腈橡胶(HNBR);羧基丁腈橡胶(XNBR);丙烯腈丁二烯橡胶(NBR);苯乙烯丁二烯橡胶(SBR);苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS);在溶液中阴离子聚合的苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SSBR);溴化丁基橡胶(BIIR);氯化丁基橡胶(CIIR);聚氯丁二烯;天然橡胶;顺式聚异戊二烯;聚丁二烯橡胶(BR);高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVBR);丙烯酸酯化的封端的和/或官能化的聚丁二烯;甲基硅酮橡胶(MQ);乙烯基甲基硅酮橡胶(VMQ);苯基甲基硅酮橡胶(PMQ);氟硅酮橡胶(FVMQ);FKM氟弹性体;全氟弹性体(FFKM);聚(乙烯(甲基)丙烯酸酯)共聚物;聚(乙烯(甲基)丙烯酸酯)三元共聚物;聚丙烯酸橡胶(ACM);和聚(乙烯丙烯酸)EAA;及其混合物。
方面17:一种用于固化聚合物组合物的方法,所述方法包括:
固化聚合物组合物,
其中所述聚合物组合物包含至少一种聚合物、至少
一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
方面18:一种聚合物制品,其是根据如方面17所述的方法制造的。
以下实例进一步展示了诸位发明人所考虑的用于实施其发明的最佳模式,并且应该被解释为对本发明的说明而非对其的限制。
实例
ASTM D5289-19a(2019)橡胶特性的标准测试方法-使用无转子固化仪进行硫化。
该方法用于在测试各种过氧化物配制品时,在恒定温度下测量相对于以分钟计的时间以dN-m计的剪切模量的增加。这也用于测量以分钟计的焦烧时间的量。
ASTM D6601-19(2019)橡胶特性的标准测试方法-使用无转子剪切流变仪测量固化和固化后动态特性。
该方法用于在恒定温度下测量相对于以分钟计的时间以dN-m计的剪切模量的增加并且然后在聚合物改性完成之后,用于研究最终聚合物的粘度相对于剪切速率的影响。该测试是在进行部分交联以改性聚合物时使用的。
实例1-3是预示性实例。
实例1:液体焦烧保护的溶液“101-K3”的制备(预示性)
使用罗斯(Ross)混合器,在环境温度下添加以下并混合30分钟以产生液体焦烧保护的过氧化物配制品:93.0wt%101(阿科玛公司)[94%测定值2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷](87.42wt%纯基础);和7.0wt%维生素K3[甲萘醌],以形成100wt%总焦烧保护的液体过氧化物配制品“101-K3”,其中过氧化物测定值为87.42wt%。
实例2:自由流动的固体焦烧保护的过氧化物配制品的制备(预示性)
使用低剪切带式共混器(混合器),将两种惰性填料(碳酸钙和二氧化硅)添加到共混器中并充分混合。然后在30分钟的时间段内将液体过氧化物配制品“101-K3”缓慢地喷到填料上,同时带式共混器继续运行并在液体添加后再混合45分钟以确保过氧化物溶液的均匀共混。
这产生了1000kg的标有“101-K3-XL47”的自由流动的粉末。
实例3(预示性)
当使用密炼机混配橡胶时,固体粉末形式的过氧化物通常是优选的以便于向橡胶配制品中添加固体自由流动的粉末的准确和方法安全。在该实例中,使用来自C.W.Brabender公司的带有50cc碗的密炼机,将两种自由流动的过氧化物粉末配制品混合到EPDM橡胶母料中。
对于每个过氧化物测试,混合以25rpm进行持续共计6分钟,以形成化合物密度为1.10g/ml的EPDM母料。
每种混配的EPDM橡胶的样品在阿尔法科技公司RPA 2000上在162℃下使用1度弧和100cpm频率运行。与“对照”样品相比,EPDM“焦烧保护的”橡胶样品提供长得多的ts2(min)焦烧时间。该测试结果证明了与标准过氧化物101XL45相比,“101-K3-XL47”过氧化物样品具有更希望的更长的加工安全性。与当使用标准过氧化物时相比,含有焦烧保护的过氧化物的混配橡胶基于更低的ML(dN-m)值和更低的粘度值具有更好的流动特性。
实例4
在该实例中,使用来自C.W.Brabender公司的带有50cc碗的密炼机,将呈粉末形式的过氧化物,特别是101XL45添加到EPDM橡胶母料中。在一些情况下,在添加过氧化物之后,还立即添加本发明的衍生自天然来源的各种焦烧延迟剂,并将其混合到橡胶母料中。
EPDM母料组合物
101XL45含有在惰性填料上的47wt%2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷过氧化物。在每种情况下,50克EPDM母料被添加到混合器中。同样在每种情况下都添加2.0克101XL45,这相当于9.76phr(每100份纯EPDM橡胶的份数)。对照是使用不含添加剂的过氧化物。还以不同的phr量将本发明的不同的新颖的焦烧延迟添加剂与过氧化物一起添加到橡胶中,并使用流变仪在150℃和180℃下进行测试。请参见以下的两个表中的数据以及两个相应的流变图。
该实例表明,通过改变ω3的量,在150℃下可以获得不同量的焦烧时间保护。该实例还说明,可以使用各种天然来源的添加剂(CBD分离物和维生素K3)的共混物来实现固化和焦烧时间的平衡。过氧化物和添加剂的浓度可以进行优化以获得所希望的焦烧和固化时间性能,从而达到性能目标。即使在180℃下(获得完全固化的情况下),可以看出,在该高固化温度下增加焦烧保护以获得更好的模具填充是可能的。CBD分离物是CBD或大麻二酚的形式,其是存在于大麻植物中的化合物。
实例5
在该实例中,使用与实例4中相同的EPDM橡胶和混合程序,以不同的phr装载量添加维生素K3,并持续使用9.76phr 101XL45,如从以下的两个表格和两个流变图中可以看出。然后如前使用流变仪在150℃和180℃下对混配的橡胶样品进行测试。请参见以下的两个表中的焦烧和固化数据以及两个相应的流变图。通过调整(增加)维生素K3的phr装载量,可以增加在150℃下橡胶的焦烧时间性能,同时在180℃下提供希望的固化性能。即使在180℃下,可以看出,在该高固化温度下增加焦烧保护以获得更好的模具填充是可能的。在0.34phr的维生素K3使用水平下,我们获得了与单独使用过氧化物相比以分钟计的ts0.4 dN-m焦烧时间的76%增加(与1.87分钟相比,当使用维生素时为3.30分钟)。该ts0.4 dN-m焦烧S’时间是达到超过最小扭矩(ML)的0.4dN-m上升的时间。此外,因为与单独使用过氧化物相比当使用维生素添加剂时最小扭矩更低,所以有效的焦烧时间益处实际上比该表中报告的0.34phr维生素K3结果更长,因为添加剂产生了更好(更低)的ML或最小扭矩。当使用维生素时,上升到0.4dN-m更高模量的时间仍然会导致与过氧化物对照相比更低的模量值(更低的粘度),因为过氧化物对照是从更高的ML模量值开始。该ML或最小(模量)扭矩与化合物的粘度有关并且因此在橡胶与过氧化物混合过程中,当橡胶温度升高时,橡胶的粘度可能增加,这可能导致极少量的过氧化物分解。总之,本发明的焦烧添加剂提供了额外的益处,因为它们有助于在橡胶混合完成后保持较低的粘度。我们看到不同的添加剂对ML的影响是类似的,即使在前面的实例#4中。
实例6
在该实例中,各种添加剂以0.49phr的任意使用水平被使用,以简单说明半胱氨酸、橄榄苦苷、奎宁、咖啡酸和CBD分离物可以单独或组合使用以提供焦烧时间的增加。在橄榄苦苷的情况下,我们只能获得粉末状的橄榄叶提取物,其含有20%的活性橄榄苦苷。因此,在橡胶中调整了橄榄叶提取物的量以提供0.49phr的实际橄榄苦苷(纯),其是橄榄叶的基本活性成分。在当使用添加剂时的每种情况下,基于下表中的数据和相应的2000流变图,在150℃下获得了焦烧时间的增加。使用添加剂的混合物的最后一列使用了以不同的phr装载量的各种化合物,以说明混合这些不同的添加剂可以是有用的。
实例7
在该实例中,我们使用了Life Extension公司的称为“具有高级K2复合物的超级K (Super K with Advanced K2 complex)”的非处方维生素产品。打破一个凝胶胶囊并将含有维生素和惰性油的液体悬浮液(约0.25g)与9.76phr的101XL45一起添加到50克实例4中所述的EPDM化合物中。
根据维生素瓶补充说明,一个胶囊具有2600mcg的维生素K活性。2600mcg相当于2.6mg或0.0026g的维生素K活性,其包括:
作为植物甲萘醌的维生素K1.............1500mcg
作为甲基萘醌-4的维生素K2............1000mcg
作为反式甲基萘醌-7的维生素K2.....100mcg
将0.0026g的维生素K活性(在表中称为超级K)用于50g的EPDM化合物(其含有20.49g的EPDM)中导致使用水平为0.01268phr或四舍五入为约0.013phr的超级K(K1和K2)。在下表中比较了在150℃下0.013phr超级K与使用0.12phr的维生素K3的性能。
相当出人意料的是这么有效,此种K1和K2维生素的共混物以维生素K3的使用近十分之一使用可以提供与仅使用维生素K3(其本身是出乎意料的非常有效的焦烧延迟添加剂)几乎相似的结果。与使用101XL45而没有任何这些焦烧延迟添加剂相比,基于以下数据和相应的150℃流变图,这两种混配的EPDM样品具有焦烧时间的明显可度量的改进。
Claims (18)
1.一种有机过氧化物配制品,其包含:
至少一种有机过氧化物,以及
至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
2.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂从由以下组成的组中的至少一种中可提取:百里香、大麻、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、大黄、中国大黄、地衣、芦荟、橄榄树叶、冬青、黑种草种子或油、指甲花植物叶、红三叶草、苜蓿、金鸡纳树皮、紫锥菊根和氨基酸。
3.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸)、芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)、大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌)、梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌)、百里醌、二百里醌、百里氢醌二甲醚、2-羟基-2,4-萘醌、咖啡醌(咖啡酸醌)、绿原酸醌、橄榄叶油(橄榄苦苷)、奎宁、咖啡酸、绿原酸、月桂烯、大麻二酚、百里酚、胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸、及其混合物。
4.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
5.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、橄榄苦苷、月桂烯、大麻二酚、胱氨酸、半胱氨酸及其混合物。
6.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其进一步包含至少一种包括具有至少两个功能团的部分的交联活性助剂,
其中所述官能团选自由以下组成的组:烯丙基、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酰亚胺、乙烯基,并且可以是相同或不同的。
7.如权利要求1所述的有机过氧化物配制品,其中,所述至少一种
过氧化物包括选自由以下组成的组的至少一种:二酰基过氧化物(不包括过氧化二苯甲酰);二烷基过氧化物;二过氧缩酮过氧化物、半过缩酮过氧化物;单过氧碳酸酯;环酮过氧化物;过氧酯;和过氧二碳酸酯。
8.一种用于制造如权利要求1所述的有机过氧化物配制品的方法,所述方法包括混合所述至少一种有机过氧化物和所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
9.一种聚合物组合物,其包含:
至少一种聚合物,
至少一种有机过氧化物,以及
至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
10.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂从由以下组成的组中的至少一种中可提取:百里香、大麻、甘蓝、羽衣甘蓝、菠菜、大黄、中国大黄、地衣、芦荟、橄榄树叶、冬青、黑种草种子或油、指甲花植物叶、红三叶草、苜蓿、金鸡纳树皮、紫锥菊根和氨基酸。
11.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、月桂烯、大麻二酚、维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)、蜈蚣苔素或大黄素甲醚(1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基-蒽-9,10-二酮)、大黄酸(4,5-二羟基-9,10-二氧代蒽-2-甲酸)、芦荟大黄素(1,8-二羟基-3-(羟甲基)蒽醌)、大黄酚(1,8-二羟基-3-甲基-9,10-蒽醌)、梅笠草素(2,7-二甲基-1,4-萘醌)、百里醌、二百里醌、百里氢醌二甲醚、2-羟基-2,4-萘醌、咖啡醌(咖啡酸醌)、绿原酸醌、橄榄叶油(橄榄苦苷)、奎宁、咖啡酸、绿原酸、胱氨酸、半胱氨酸、高半胱氨酸、甲硫氨酸、牛磺酸、N-甲酰甲硫氨酸、及其混合物。
12.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:维生素K1(植物甲萘醌或叶绿醌)、维生素K2(甲基萘醌)、维生素K3(甲萘醌)、维生素K2 MK-4(四烯甲萘醌)、维生素K2 MK-7(甲基萘醌-7)、维生素K2 MK-14(甲基萘醌14)、维生素K2四烯甲萘醌环氧化物、及其混合物。
13.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂选自由以下组成的组:百里酚、橄榄苦苷、月桂烯、大麻二酚、胱氨酸、半胱氨酸及其混合物。
14.如权利要求9所述的聚合物组合物,其进一步包含至少一种包括具有至少两个功能团的部分的交联活性助剂,
其中所述官能团选自由以下组成的组:烯丙基、甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酰亚胺、乙烯基,并且可以是相同或不同的。
15.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种
过氧化物包括二烷基、过氧缩酮、半过缩酮、过氧酯、或单过氧碳酸酯类型的过氧化物中的一种或多种。
16.如权利要求9所述的聚合物组合物,其中,所述至少一种聚合物选自由以下组成的组:聚乙烯均聚物、共聚物和三元共聚物;氯化聚乙烯;氯磺化聚乙烯、聚(乙烯乙酸乙烯酯);乙烯乙烯基三甲氧基硅烷共聚物;乙烯丙烯二烯弹性体(EPDM);乙烯丙烯弹性体(EPM);聚酰胺均聚物、共聚物、三元共聚物;生物聚脂和共聚物;聚乳酸(PLA)、聚(L-丙交酯-共-D,L-丙交酯)、聚乙醇酸(PGA)、聚-ε-己内酯(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)和聚(3-羟基戊酸酯);赛璐酚;纤维素酯、乙酸纤维素;氢化丁腈橡胶(HNBR);羧化丁腈橡胶(XNBR);丙烯腈丁二烯橡胶(NBR);苯乙烯丁二烯橡胶(SBR);苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SBS);在溶液中阴离子聚合的苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(SSBR);溴化丁基橡胶(BIIR);氯化丁基橡胶(CIIR);聚氯丁二烯;天然橡胶;顺式聚异戊二烯;聚丁二烯橡胶(BR);高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVBR);丙烯酸酯化的封端的和/或官能化的聚丁二烯;甲基硅酮橡胶(MQ);乙烯基甲基硅酮橡胶(VMQ);苯基甲基硅酮橡胶(PMQ);氟硅酮橡胶(FVMQ);FKM氟弹性体;全氟弹性体(FFKM);聚(乙烯(甲基)丙烯酸酯)共聚物;聚(乙烯(甲基)丙烯酸酯)三元共聚物;聚丙烯酸橡胶(ACM);和聚(乙烯丙烯酸)EAA;及其混合物。
17.一种用于固化聚合物组合物的方法,所述方法包括:
固化聚合物组合物,
其中所述聚合物组合物包含至少一种聚合物、至少一种有机过氧化物和至少一种天然的或可天然衍生的焦烧延迟剂添加剂。
18.一种聚合物制品,其是根据如权利要求17所述的方法制造的。
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